例说分类讨论思想在解答函数问题中的应用

2023-10-28 01:15汤蕴慧
语数外学习·初中版 2023年8期
关键词:参变量坐标轴交点

汤蕴慧

分类讨论思想是数学中的一种重要思想方法和解题策略,在解答函数问题中也有着广泛的应用.对此,笔者就函数问题中的分类讨论思想的应用方法进行了剖析,以期对同学们解答函数问题有所帮助.

一、因函数的增减性不确定需分类讨论

增减性是函数的一个重要性质.在比较函数值的大小,解不等式或求函数最值等函数问题中,常常需要借助函数的增减性.然而有的函数解析式中含有参变量,具有不确定性,无法直接明确函数的增减性,此时同学们要注意根据参变量的情况,对函数的增减性进行分类讨论.

例1

分析

评注:函数增减性的确定与自变量前面系数的符号有密切关系.在正比例函数y=kx(k≠0)与一次函数y=kx+b(k≠0)中,当k>0时,此时y随x的增大而增大;当k<0时,此时y随x的增大而减小.

二、因函数的类型不确定需分类讨论

初中阶段的函数问题主要涉及到一次函数、反比例函数和二次函数.若题目中未指出函数的类型,而函数中最高项系数是含字母的不确定代数式,则要注意根据参变量的取值情况,对函数的类型进行分类讨论,全方位思考问题,从而避免漏解.

例2已知函数y=(4-k)x2+4x+k与坐标轴只有两个交点,则k的值为.

分析:本题函数类型不明确,当4-k=0时,即k=4时,该函数为一次函数,它与坐标轴有两个交点;当4-k≠0时,即k≠4时,该函数为二次函数.若△=0,此时抛物线与x轴有一个交点,与y轴有一个交点;若图象经过原点,此时抛物线与坐标轴也有两个交点.所以,要想求出k的值,需要先进行分类讨论.

解:

評注:本题主要考查了一次函数、二次函数的图象与坐标轴交点的情况.由于题中没有直接指出该函数是一次函数还是二次函数,因此解答时需用分类讨论思想对字母系数的取值情况展开讨论,然后确定函数的类型.

三、因函数图象的位置不确定需分类讨论

我们可以根据函数解析式得到函数图象,但函数解析式中的系数不确定,则函数图象在平面直角坐标系中的位置也将不明确.一般地,若题目没有提供图形,而根据题意,图形的位置又有多种可能,为了避免出现漏解的情况,就要求我们根据题意对问题进行分类讨论来解答.

例3已知一次函数y=kx+b的图象与两坐标轴围成的三角形的面积为15,且过点(0,5),求该一次函数的解析式.

分析:根据题意,画出草图,如图所示,很容易看出一次函数图象与两坐标轴围成的三角形可能是△MOP,也可能是△NOP,因此需要进行分类讨论.

解:

评注:由于题中一次函数与坐标轴所围成的三角形的位置不确定,因此需要利用分类讨论思想对所围成三角形的位置情况予以分析,全面考虑,这样才能保证解答的完整性.

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